精品解析：四川省成都市简阳实验学校（成都石室阳安学校）2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

成都石室阳安学校2024级2024-2025学年度物理3月月考 一、单选题（本题包含7小题，每小题4分，共28分） 1. 小明在考试之前对习题中的一些易错的概念进行了整理和归纳，下列说法中正确的是（ ） A. 做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心 B. 匀速圆周运动一定是变速运动 C. 牛顿提出万有引力定律时，便测出了万有引力常量 D. 开普勒第三定律仅适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 2. 如图甲，拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。某同学保持拖杆与水平方向的夹角为，并用沿拖杆方向的恒力F推动拖把头，使其在水平地面沿直线运动，发生的位移为s，如图乙所示。则恒力F做的功为（　　） A. 0 B. Fs C. D. 3. 一辆汽车保持50kW的额定功率行驶，当汽车的速度为20m/s时，牵引力的大小为（　　） A. 2000N B. 2500N C. 3000N D. 4000N 4. 如图所示的两幅图景表示的是有关生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态 B. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于超重状态 C. 图b中火车转弯超过规定速度行驶时会侧向挤压内轨 D. 图b中火车转弯小于规定速度行驶时会侧向挤压外轨 5. 如图所示，某质量为m的企鹅（可视为质点）斜向上跳水，起跳时它距海平面高为h，速度大小为，不计空气阻力，企鹅落水时的速度大小为v，已知重力加速度大小为g，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为 B. 重力做功为mgh C. 企鹅经过最高点时动能为0 D. 企鹅的动能一直增加 6. 在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，关于小齿轮边缘的点和大齿轮边缘的点，下列说法正确的是（ ） A. 点和点的线速度大小之比为1∶1 B. 点和点的线速度大小之比为3∶1 C. 点和点的角速度之比为1∶3 D. 点和点的角速度之比为1∶1 7. 如图所示，小金属块Q放在有光滑小孔的水平桌面上，轻质细线一端固定在Q上，另一端穿过小孔连接金属小球。保持金属块Q静止，让小球先后在P、两个水平面内做匀速圆周运动。小球在P平面时（　　） A. Q受到桌面的支持力较大 B. Q受到桌面的静摩擦力较大 C. 小球运动的角速度较小 D. 小球运动的向心加速度较大 二、多选题（本题包含3小题，每小题6分，共18分） 8. 已知引力常量G和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据可能是（　　） A. 月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离 B. 地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离 C. 人造地球卫星在地面附近绕行的速度及地球的自转周期 D. 若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度 9. 某摩天轮的直径达120m，转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C的过程中（　　） A. 角速度为 B. 座舱对该同学的作用力一直指向圆心 C. 重力对该同学做功的功率先增大后减小 D. 如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将增大 10. 如图所示，静止卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（　　） A. = B. =（）2 C. D. 三、实验题（本题包含2小题，共16分） 11. “探究加速度与力、物体质量的关系”实验装置如图，小车与车中砝码总质量为M，盘和重物的总质量为m。实验先平衡了摩擦力，拉小车的细线与板面平行。 （1）该实验采用的研究物理问题的科学方法是______（填标号）。 A. 建立理想模型的方法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 类比法 （2）为了直观判断加速度和物体质量之间的关系，应根据实验数据作出的图像是______（填标号）。 A. 图像 B. 图像 C. 图像 D. 图像 （3）若某次实验中，小车与车中砝码总质量为M，盘和重物的总质量为m。测得小车加速度为a，重力加速度为g，则细线的拉力______（用题干已知物理量和测得物理量字母表示）。 （4）实验中，小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力，应满足的条件是M______（选填“等于”“远小于”或“远大于”）m。 12. 如图甲为探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置，图乙为示意图，图丙为俯视图。图乙中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。 （1）在该实验中应用了___________（选填“理想实验法”、“控制变量法”、“理想模型法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。 （2）如图乙所示，如果两个质量相等，且a、b轮半径相同，则是在验证向心力的大小F与___________。 A.质量m B.半径r C.角速度 （3）现有两个质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，a、b轮半径相同，它们到各自转轴的距离之比为2：1.则钢球①、②的线速度之比为___________；受到的向心力之比为___________。 四、解答题（本题包含3小题，共38分） 13. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=5m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放一个质量m=1kg的小球，经时间t=1s落到水平地面。空气阻力可忽略不计，g取10m/s2.求： （1）下落过程重力对小球做的功W； （2）小球落地前瞬间速度v的大小。 14. 我国探月工程实施“绕”、“落”、“会”发展战略．“绕”即环绕月球进行月表探测，2007年10月24日成功发射“嫦娥一号”探测器完成绕月探测；“落”是着月探测，2013年12月2日成功发射“嫦娥三号”并于2013年12月14日成功实施软着陆，释放月球车，传回图象；“回”是在月球表面着陆，并采样返回，计划于2017年前后实施．假设若干年后中国人乘宇宙飞船探索月球并完成如下实验：①当质量为的飞船（含登月舱）沿贴近月球表面的圆形轨道环绕时，测得环绕一周经过的时间为T；②当质量为的登月舱在月球表面着陆后，科研人员在距月球地面高处以速度水平抛出一个质量为的小球，测得小球落地点与抛出点的水平距离为L，万有引力常量G，试根据以上信息，求： （1）月球表面重力加速度的大小； （2）月球的质量M。 15. 如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端O点以一定的初速度水平抛出，小球飞离平台后经0.4s由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，轨道半径，CB为其竖直直径。，。求： （1）平台末端O点到A点的竖直高度H； （2）小球在A点时对轨道的压力大小； （3）试判断小球能否过最高点C点，若可以求出在C点时小球对轨道的压力大小；若不能说明原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都石室阳安学校2024级2024-2025学年度物理3月月考 一、单选题（本题包含7小题，每小题4分，共28分） 1. 小明在考试之前对习题中的一些易错的概念进行了整理和归纳，下列说法中正确的是（ ） A. 做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心 B. 匀速圆周运动一定是变速运动 C. 牛顿提出万有引力定律时，便测出了万有引力常量 D. 开普勒第三定律仅适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．做圆周运动的物体，所受合力方向不一定指向圆心，如竖直平面内变速圆周运动，故A错误； B．由于物体做匀速圆周运动时速度的方向不断变化，故匀速圆周运动一定是变速运动，一定具有加速度，故B正确； C．牛顿发现了万有引力定律，但没有测出引力常量，卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量，故C错误； D．开普勒第三定律也适用于围绕地球运行的所有卫星，故D错误； 故选B。 2. 如图甲，拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。某同学保持拖杆与水平方向的夹角为，并用沿拖杆方向的恒力F推动拖把头，使其在水平地面沿直线运动，发生的位移为s，如图乙所示。则恒力F做的功为（　　） A. 0 B. Fs C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据功的计算公式可得 故选C。 3. 一辆汽车保持50kW的额定功率行驶，当汽车的速度为20m/s时，牵引力的大小为（　　） A. 2000N B. 2500N C. 3000N D. 4000N 【答案】B 【解析】 【详解】根据可知，牵引力的大小为 故选B。 4. 如图所示的两幅图景表示的是有关生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态 B. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于超重状态 C. 图b中火车转弯超过规定速度行驶时会侧向挤压内轨 D. 图b中火车转弯小于规定速度行驶时会侧向挤压外轨 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力，，处于超重状态，故A错误，B正确； CD．火车转弯超过规定速度行驶时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向内的力，火车转弯小于规定速度行驶时会侧向挤压内轨，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，某质量为m的企鹅（可视为质点）斜向上跳水，起跳时它距海平面高为h，速度大小为，不计空气阻力，企鹅落水时的速度大小为v，已知重力加速度大小为g，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为 B. 重力做功为mgh C. 企鹅经过最高点时动能为0 D. 企鹅的动能一直增加 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在此过程中，根据动能定理可得重力做功为 故A错误，B正确； C．企鹅斜向上跳水，所以企鹅经过最高点时具有一定的水平速度，动能不为0，故C错误； D．企鹅斜向上跳水，向上运动过程，重力做负功，企鹅的动能减小；向下运动过程，重力做正功，企鹅的动能增加；故D错误。 故选B。 6. 在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，关于小齿轮边缘的点和大齿轮边缘的点，下列说法正确的是（ ） A. 点和点的线速度大小之比为1∶1 B. 点和点的线速度大小之比为3∶1 C. 点和点的角速度之比为1∶3 D. 点和点的角速度之比为1∶1 【答案】A 【解析】 【详解】AB．齿轮传动中，相邻啮合齿轮边缘的线速度大小相等。三个齿轮依次啮合，故小齿轮边缘点与大齿轮边缘点的线速度大小相等，即，故A正确，B错误； CD．由，线速度相等时角速度与半径成反比。小齿轮半径与大齿轮半径之比为，故角速度之比为，故CD错误。 故选A。 7. 如图所示，小金属块Q放在有光滑小孔的水平桌面上，轻质细线一端固定在Q上，另一端穿过小孔连接金属小球。保持金属块Q静止，让小球先后在P、两个水平面内做匀速圆周运动。小球在P平面时（　　） A. Q受到桌面的支持力较大 B. Q受到桌面的静摩擦力较大 C. 小球运动的角速度较小 D. 小球运动的向心加速度较大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．金属块Q保持在桌面上静止，对于金属块和小球研究，竖直方向没有加速度，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变，故A错误； BCD．设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L，P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图 则有 得角速度 使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，增大，减小，、都增大，则得到细线拉力T增大，角速度增大，周期变小。即小球在P平面内时，小球运动的角速度较小，运动的向心加速度较小，绳子的拉力较小，所以对金属块Q，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力较小，故C正确，BD错误。 故选C。 二、多选题（本题包含3小题，每小题6分，共18分） 8. 已知引力常量G和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据可能是（　　） A. 月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离 B. 地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离 C. 人造地球卫星在地面附近绕行的速度及地球的自转周期 D. 若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离，根据万有引力提供月球运动的向心力有 故已知月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离,可以求出地球质量M，A正确； B．根据万有引力提供圆周运动向心力可以求出中心天体的质量，故地球围绕太阳运动中心天体是太阳，故不能求出环绕天体地球的质量，B错误； C．根据万有引力提供月球运动的向心力有 可求得中心天体的质量，C正确； D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度根据 可求得中心天体地球的质量，D正确； 故选ACD。 9. 某摩天轮的直径达120m，转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C的过程中（　　） A. 角速度为 B. 座舱对该同学的作用力一直指向圆心 C. 重力对该同学做功的功率先增大后减小 D. 如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意可知周期为，则角速度为 故A错误； B．该同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则座舱对该同学的作用力和该同学的重力的合力提供向心力，指向圆心，所以座舱对该同学的作用力不是一直指向圆心，故B错误； C．根据重力功率的计算公式 可知重力对该同学做功的功率先增大后减小，故C正确； D．在B点，竖直方向有， 则该同学在B点受座舱的作用力大小为 如果仅增大摩天轮的转速，则该同学在B点受座舱的作用力将增大，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，静止卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（　　） A. = B. =（）2 C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力，有 G＝m G＝m′ 则有 对于静止卫星和地球赤道上的物体，其共同点是角速度相等，有 a1＝ω2r a2＝ω2R 则有 故选AD。 三、实验题（本题包含2小题，共16分） 11. “探究加速度与力、物体质量的关系”实验装置如图，小车与车中砝码总质量为M，盘和重物的总质量为m。实验先平衡了摩擦力，拉小车的细线与板面平行。 （1）该实验采用的研究物理问题的科学方法是______（填标号）。 A. 建立理想模型的方法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 类比法 （2）为了直观判断加速度和物体质量之间的关系，应根据实验数据作出的图像是______（填标号）。 A. 图像 B. 图像 C. 图像 D. 图像 （3）若某次实验中，小车与车中砝码总质量为M，盘和重物的总质量为m。测得小车加速度为a，重力加速度为g，则细线的拉力______（用题干已知物理量和测得物理量字母表示）。 （4）实验中，小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力，应满足的条件是M______（选填“等于”“远小于”或“远大于”）m。 【答案】（1）B （2）C （3）##Ma## （4）远大于 【解析】 【小问1详解】 探究加速度与力、物体质量的关系时采用的方法是：保持质量不变，探究加速度与力的关系，然后保持力不变，探究加速度与质量的关系。这种方法叫控制变量法，故选B。 【小问2详解】 力一定时，若a与M成反比，则图像为反比例函数图像，是曲线，由曲线判断a与M是否成反比不直观，但若a与M成反比，则a与成正比，作出图像若为通过原点的倾斜直线，则很直观的就可判定a与M成反比。 故选C。 【小问3详解】 以盘和重物为研究对象有 则 以小车与车中砝码总质量为研究对象有 以整体为研究对象有 则 【小问4详解】 由（3）问解析可得小车所受拉力大小为 当 即 时，有 所以，实验中，小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力，应满足的条件是M远大于m。 12. 如图甲为探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置，图乙为示意图，图丙为俯视图。图乙中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。 （1）在该实验中应用了___________（选填“理想实验法”、“控制变量法”、“理想模型法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。 （2）如图乙所示，如果两个质量相等，且a、b轮半径相同，则是在验证向心力的大小F与___________。 A.质量m B.半径r C.角速度 （3）现有两个质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，a、b轮半径相同，它们到各自转轴的距离之比为2：1.则钢球①、②的线速度之比为___________；受到的向心力之比为___________。 【答案】 ①. 控制变量法 ②. C ③. 2：1 ④. 2：1 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。 (2)[2]根据 F=mrω2 可知两个质量相等，且a、b轮半径相同，要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，故选C。 (3)[3]皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以 va=vb a轮、b轮半径之比为1：1，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则 ωA=ωB 根据题意可知 rA：rB=2：1 根据 v=ωr 线速度之比为2：1； [4]根据 F=mrω2 可得向心力之比为 FA：FB=2：1 四、解答题（本题包含3小题，共38分） 13. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=5m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放一个质量m=1kg的小球，经时间t=1s落到水平地面。空气阻力可忽略不计，g取10m/s2.求： （1）下落过程重力对小球做的功W； （2）小球落地前瞬间速度v的大小。 【答案】（1）J （2） 【解析】 【小问1详解】 由平抛运动规律可知，在竖直方向有 代入题中数据，小球下落高度 故重力做功 联立解得 J 【小问2详解】 设小球落地前瞬间速度为v，由动能定理 联立以上解得 14. 我国探月工程实施“绕”、“落”、“会”发展战略．“绕”即环绕月球进行月表探测，2007年10月24日成功发射“嫦娥一号”探测器完成绕月探测；“落”是着月探测，2013年12月2日成功发射“嫦娥三号”并于2013年12月14日成功实施软着陆，释放月球车，传回图象；“回”是在月球表面着陆，并采样返回，计划于2017年前后实施．假设若干年后中国人乘宇宙飞船探索月球并完成如下实验：①当质量为的飞船（含登月舱）沿贴近月球表面的圆形轨道环绕时，测得环绕一周经过的时间为T；②当质量为的登月舱在月球表面着陆后，科研人员在距月球地面高处以速度水平抛出一个质量为的小球，测得小球落地点与抛出点的水平距离为L，万有引力常量G，试根据以上信息，求： （1）月球表面重力加速度的大小； （2）月球的质量M。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设月球表面重力加速度为，由平抛运动规律，竖直方向自由落体运动 水平方向匀速直线运动 解得 （2）设月球半径为R，飞船在近月面轨道环行时，有 在月球表面时，有 解得 15. 如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端O点以一定的初速度水平抛出，小球飞离平台后经0.4s由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，轨道半径，CB为其竖直直径。，。求： （1）平台末端O点到A点的竖直高度H； （2）小球在A点时对轨道的压力大小； （3）试判断小球能否过最高点C点，若可以求出在C点时小球对轨道的压力大小；若不能说明原因。 【答案】（1） （2） （3）能通过最高点，压力大小为 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，竖直方向有 【小问2详解】 小球到达点时的竖直分速度大小为，速度方向沿圆轨道切线，与水平方向的夹角为，由速度分解得 小球在点的速度大小为 在点，取沿半径指向圆心的方向为正方向，由牛顿第二定律得 解得轨道对小球的支持力大小为 由牛顿第三定律，小球在点对轨道的压力大小为 【小问3详解】 由几何关系可知，点到点的竖直高度差为 小球从点运动到点的过程中机械能守恒，有 解得小球到达点时的速度大小为 假设小球能到达点并保持与轨道接触，在点沿竖直向下方向，由牛顿第二定律得 解得轨道对小球的支持力大小为 计算所得支持力为正，说明小球能通过最高点且未脱离轨道；由牛顿第三定律，小球在点对轨道的压力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $